Klíčovým faktorem ovlivňujícím přechod na vodíkovou dopravu jsou náklady, které by neměly přesáhnout náklady na provoz s fosilními palivy. Výzvou pak je řešení nedostatku plnicích stanic a omezený výběr sériově vyráběných modelů nákladních vodíkových vozidel.
Vodíkové technologie v dopravě představují další alternativu k tradičním motorům na fosilní paliva ve směru k bezemisní společnosti. Hlavním zdrojem energie je v této technologii vodík, který se v palivovém článku přeměňuje na elektrickou energii. U dopravních prostředků pak elektřina z vodíkového palivového článku pohání elektromotor stejně jako u čistě elektrického vozu. V porovnání s elektromobilitou má vodíková doprava potenciál představovat nadějnější možnost pro větší vozidla s potřebou delšího dojezdu. Proti klasickým vozidlům na fosilní paliva jsou vozidla s vodíkovými palivovými články (HCEV — hydrogen cell electric vehicles) lokálně bezemisní a tišší. Proti elektrickým vozidlům jejich tankování trvá pouhých pár minut, přičemž dojezd je mezi 500 a 700 km. Tyto výhody, zejména rychlé tankování a dlouhý dojezd, vyrovnávají nevýhody elektromobilů proti klasickým autům, které zahrnují právě delší dobíjení a omezený dojezd. Vodík se dnes nejčastěji vyrábí chemickou cestou z fosilních paliv. Takový vodík z globálního hlediska nepředstavuje řešení pro emise CO2. Rozvíjí se ale jeho výroba pomocí elektrické energie elektrolýzou vody, kde se předpokládá především silné zapojení OZE zejména v době přebytku elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Přebytkovou energii by tak bylo možné ukládat do vodíkového paliva. Elektrolyzérové výrobny H2 by se tak v budoucnu mohly podílet na regulaci přenosové soustavy. Uhlíková stopa takto vyrobeného vodíku by byla nejen velmi nízká, ale zároveň by výrobny vodíku zapojené do regulace přenosové soustavy umožnily větší zapojení obnovitelných zdrojů do výroby elektrické energie. Na druhou stranu, na rozdíl od již existujících metod ukládání elektrické energie bude zavádění elektrolyzérů vyžadovat značné počáteční investice. Bez maximálního rozšíření OZE a existence poptávky po vodíku tedy nedává skladování elektrické energie do vodíku příliš smysl. Vodík lze vyrábět z různých zdrojů včetně zdrojů místních, takže kromě ekologického přínosu je zde také přínos ve zvýšení soběstačnosti, energetické a surovinové bezpečnosti. V roce 2021 bylo v EU nově registrováno 1 004 osobních HCEV vozidel, 6 lehkých užitkových HCEV, 29 nákladních HCEV a 68 HCEV autobusů. Například jen v Berlíně již jezdí 50 HCEV a do konce roku se k nim má připojit dalších 150. Většina vodíku se dnes i pro účely dopravy vyrábí z fosilních paliv, což by se mělo v co nejkratší době změnit. Evropská komise nedávno přijala dva akty v přenesené pravomoci vyžadované podle směrnice o obnovitelných zdrojích energie, jež obsahují návrh podrobných pravidel, jimiž se vymezuje, co je v EU považováno za vodík z obnovitelných zdrojů. Unie tak chce dosáhnout cíle uvedeného v plánu REPowerEU, tj. zajistit domácí výrobu vodíku z obnovitelných zdrojů ve výši 10 milionů tun a dalších 10 milionů tun obnovitelného vodíku importovat. Nová pravidla mají investorům poskytnout právní jistotu. Česká republika v roce 2020 aktualizovala Národní akční plán čisté mobility (NAP CM), který mimo jiné obsahuje také cíle počtu vozidel na jednotlivá alternativní paliva a rozsahu infrastruktury v ČR do roku 2030. Ministerstvo práce a sociálních věcí a Ministerstvo životního prostředí budou od příštího roku testovat využitelnost služebních vozů na vodík. Město Most a Litvínov spouští zkušební provoz HCEV autobusu. V Ostravě i v Brně se plánuje zavedení HCEV autobusů v městské veřejné dopravě. Zavádění nových technologií bude vyžadovat značné investiční náklady pro zbudování výrobních kapacit a plnicích stanic na vodík. Proto je důležité mít představu o možné budoucí poptávce po vodíkovém palivu.
Průzkumy poptávky po vodíku v dopravě
V rámci projektu Národní centrum vodíkové mobility jsme provedli průzkum ochoty firem přejít na vodíkový pohon v následujících letech. Tato ochota by mohla být poměrně velká, jak ukazuje také náš loňský průzkum a poptávková studie iniciativy European Hydrogen Backbone (EHB). Podle studie EHB v zemích EU a Británii může v roce 2040 30 % nákladních vozidel a 21 % autobusů tankovat vodík. Naše letošní výsledky dotazníkového šetření poptávky jsou však podstatně skeptičtější. Letošního průzkumu se zúčastnilo 1 320 respondentů, kterými byli správci vozových parků firem zaměřených především na veřejnou dopravu, spedici a služby spojené s údržbou a péčí o veřejný prostor. V těchto 1 320 vozových parcích je celkem 34 587 vozidel a strojů rozčleněných do kategorií (viz tabulka). Respondenti měli za úkol odhadnout, kolik z těchto vozidel podle nich připadá v úvahu převést na vodíkový pohon do roku 2030, 2035 a 2040. Z průzkumu vyplývá, že nejvíce respondenti uvažují o převedení lokomotiv a motorových železničních vozů pro neelektrickou trakci, kde do roku 2040 předpokládají největší podíly vodíkových, a to přesto, že u těchto železničních vozů je nyní velký, téměř 40% podíl LPG/CNG. V tomto případě se ale jedná o odpovědi od pouhých šesti respondentů. Z celkového objemu vozidel a strojů ve výběrovém souboru jich respondenti předpokládají převedených na vodík do roku 2040 15 %. Z toho 13 % připadá na vozidla silniční veřejné dopravy a 17 % nákladní dopravy. V loňském průzkumu přitom firmy optimisticky předpokládaly převedení 23 % vozového parku do 10 let a 39 % do 20 let. Jak je to možné? V rámci loňského průzkumu se počítalo s tím, že cena vodíkového paliva bude moci být nižší (ve scénáři představeném respondentům byla poloviční), než je cena ekvivalentu fosilních paliv. To se ale díky podrobným propočtům ukazuje jako nerealistické. Cena vodíkového paliva přitom představuje větší bariéru pro respondenty v úvahách o přechodu na vodík, než je vyšší pořizovací cena vodíkových vozidel.
Zájem o vodík
Cena vodíku by podle respondentů letošního průzkumu neměla příliš překročit cenu odpovídajícího množství fosilních paliv. Podle našeho průzkumu by na vodík bylo ochotno přejít 21 % firem, pokud by cena nepřesáhla 120 % ceny fosilních paliv. Citlivost na pořizovací náklady není u respondentů tolik velká jako na cenu paliva. Až 61 % firem by bylo ochotno přejít na vodík, pokud by pořizovací náklady nepřesáhly 120 % nákladů na vozidla se spalovacím motorem. O vodíkové technologie jeví větší zájem firmy, které pracují pro veřejnou správu a samosprávu, a to bez ohledu na to, zda je jejich vlastník soukromý, či nikoli. Rovněž firmy, jejichž vozidla operují v zastavěném území, mají větší zájem o vodík. To jsou firmy starající se o údržbu veřejného prostoru nebo provozující lokální spedici. Firmy zajišťující městskou hromadnou dopravu v minulosti nakoupily LPG/ /CNG autobusy, elektrobusy a hybridy a v tuto chvíli jdou raději cestou elektrifikace trakcí. Dalším problémem by mohl být nedostatek plnicích stanic. To se týká zejména nasazení nákladních vodíkových vozidel na větší vzdálenosti. V kamionové dopravě, kde by vodík jako alternativa k naftě dával dobrý smysl, zároveň také chybí na trhu výběr sériově vyráběných modelů, což přechod na vodík dále brzdí.
Závěr
Úvahy o vodíkové dopravě procházejí značnými změnami. Například se ukazuje, že tato technologie je pro malé automobily méně vhodná než čistě bateriový elektropohon. Z tohoto důvodu se nyní například v Dánsku zavádění vodíkové mobility soustřeďuje na velká nákladní vozidla. Zároveň pokračuje příprava vodíkových technologií v městské hromadné dopravě. I zde ale bude cena vodíku hrát pro masivnější zavádění zásadní roli. /Michal Šimeček, Centrum dopravního výzkumu, v. v. i./
